Acoustic simulation using the AcMus environment

O estudo da acústica de salas data do início do século XX e, até então, esta atividade era vista quase como uma arte e não como ciência. Foram desenvolvidas teorias, como a acústica geométrica de salas, que tornou o estudo do fenômeno acústico mais facilmente inteligível. Com o advento dos computadores digitais, os pesquisadores da área de acústica, como Asbjørn Krokstad e Manfred Robert Schroeder desenvolveram, em torno de 1960, os primeiros algoritmos para simular o comportamento do campo sonoro dentro de salas. Desde então, vários métodos de simulação acústica foram criados [QIK+08]. Nesta dissertação descrevemos uma implementação funcional do algoritmo de Traçado de Raios na linguagem Java. Explicamos em nosso trabalho os vários métodos de simulação acústica existentes nos dias de hoje e descrevemos os passos necessários para a correta implementação de um algoritmo de traçado de raios. Nossa implementação foi realizada como um módulo do sistema AcMus, uma ferramenta de software livre que reúne, em um único ambiente integrado, medição, análise e, agora, simulação acústica de salas, tornando-se o único software livre existente a integrar essas três funcionalidades em um único ambiente. O módulo de simulação foi implementado como um arcabouço orientado a objetos de forma que outros pesquisadores possam estendê-lo incluindo, com pouco esforço, novos algoritmos de simulação e novas funcionalidades.Research on Room Acoustics dates back to the beginning of the 20th century; at that time this activity was not seen as a science but almost as an art. Since then, researchers in the eld have developed theories, such as Geometric Room Acoustics, that were a simplication of the acoustical phenomena. With the advent of digital computers, researchers such as Asbjørn Krokstad and Manfred Robert Schroeder have developed, in the 1960s, the rst algorithms to simulate the sound eld behavior inside rooms. Since then, various acoustic simulation methods have been created. In this thesis, we describe our working implementation, using the Java language, of the Ray Tracing algorithm. We also explain the various acoustic simulation algorithms used nowadays and describe the necessary steps to a correct ray tracing algorithm implementation. Our implementation was built as a module of AcMus, a free software system, which combines acous- tic measurement, analysis and, now, simulation in one integrated computational environment. The simu- lation module was built as an object-oriented framework so that other researchers and developers can extend it, including new simulation algorithms and new features with little effort